A.P. Robinson
A.P. Robinson est attaché à l'Overseas Development Natural Resources Institute (Oxford, Royaume-Uni).La région de Bay, en Somalie, est la principale zone de production de charbon de bois et dessert Mogadiscio, capitale et plus grande ville du pays, distante d'environ 300 à 350 km. L'Office national des parcours délivre des licences d'exploitation à des coopératives, dont les membres vivent dans des campements.
Nous décrivons ci-après une méthode particulièrement efficace de carbonisation mise au point dans la région.
Malheureusement, rien n'étant fait pour remplacer les arbres abattus, les ressources forestières disparaissent progressivement.
Le charbon de bois est le principal combustible à usage domestique utilisé à Mogadiscio, capitale de la Somalie, et dans d'autres zones urbaines. Ses utilisations industrielles sont assez limitées et l'exportation en est interdite. En 1983, la Somalie a consommé, selon les estimations, 80000 tonnes de charbon de bois, dont 42000 tonnes rien qu'à Mogadiscio.
La production intérieure couvre les besoins du pays en charbon de bois. Deux méthodes sont utilisées: l'une, dans le nord, est source de gaspillage, tandis que l'autre - la méthode Bay -, appliquée dans le centre et le sud du pays, est très efficace et représente environ 80 pour cent de l'ensemble de la production.
La forêt naturelle en Somalie couvre une superficie très réduite et n'est guère exploitée pour la fabrication de charbon de bois. Les ressources nécessaires à la carbonisation proviennent essentiellement des forêts claires et des jachères forestières, qui représentent un peu moins de la moitié de la superficie totale des terres. Ce type de végétation se trouve en grande partie dans la région de Bay, située à l'ouest de Mogadiscio à une distance d'environ 300 à 350 km. La région, facilement accessible par route, est devenue la première zone productrice de charbon de bois et approvisionne la capitale, principal marché intérieur. C'est dans cette région que nous avons choisi d'étudier la méthode locale de carbonisation, à laquelle elle a donné son nom.
Cette évaluation de la méthode Bay fait partie de l'étude technico-économique plus vaste sur l'industrie du charbon de bois en Somalie, réalisée dans le cadre de la coopération technique britannique par l'Administration du développement outremer, en collaboration avec l'Office somalien des parcours. Les résultats obtenus avec la méthode Bay ont été comparés à ceux du four métallique portatif de l'Overseas Development Natural Resources Institute (ODNRI), largement utilisé dans les projets de défrichage et de reboisement de pays moins avancés.
Au cours de sa mission de 14 mois effectuée en 1983/84, l'auteur, secondé par un économiste de l'ODNRI, a procédé à une analyse approfondie du secteur en comparant les différentes techniques de carbonisation.
Le charbon de bois est produit dans 66 chantiers, situés dans la région de Bay et aux alentours. Chaque chantier est dirigé par un membre de la Coopérative des charbonniers, et seuls les membres de cette coopérative et les ouvriers qui travaillent pour eux sont légalement autorisés à fabriquer du charbon de bois. Avant d'installer un chantier, il est nécessaire de s'adresser à l'Office national des parcours, qui délivre l'autorisation d'exploiter une zone donnée. Un représentant de l'Office se rend sur le site choisi avec le membre de la coopérative, et ils conviennent ensemble d'une zone d'exploitation d'environ 25 km2, sans toutefois en fixer les limites de façon précise. Puis le camp des travailleurs est organisé au centre du site choisi.
Le membre de la coopérative s'occupe des aspects logistiques du chantier et organise le transport et la vente du charbon de bois. Il habite généralement dans la ville ou le village le plus proche et supervise les opérations. Une quinzaine de travailleurs vivent avec leur famille dans le campement, dans des petites huttes rondes qu'ils construisent eux-mêmes selon les méthodes traditionnelles des nomades. Les chantiers sont assez isolés, sans moyens de transport ni approvisionnement en eau. Les camions qui viennent prendre le charbon de bois amènent l'eau dans de gros fûts à pétrole, de même que les vivres et le matériel nécessaire. Quand il n'y a plus de bois à utiliser dans la zone - en général au bout de deux ans -, les travailleurs et leur famille quittent le camp pour aller s'installer ailleurs.
Les opérations sont bien organisées. Les travailleurs désignent un contremaître chargé de distribuer le travail chaque jour et de négocier avec le directeur de la coopérative. Les travailleurs, individuellement ou par groupes de deux ou trois, choisissent un endroit à l'intérieur du site et coupent du bois pour construire une meule. Quand la quantité est suffisante, le contremaître demande aux autres travailleurs d'aider à ramasser le bois, de construire et d'allumer le four puis, quand le charbon de bois est prêt, de le sortir du four et de le charger sur le camion et la remorque.
Choix des essences
Les consommateurs préfèrent le charbon dense. C'est pourquoi l'essence la plus utilisée est Acacia bussei, dont le nom local est galol. On n'abat que les gros arbres (au moins 15 cm de diamètre) parce qu'ils sont plus denses. On coupe aussi bien les arbres morts ou mourants que ceux en bonne santé. L'autre essence utilisée, bien qu'en quantité nettement inférieure, est A. senegal, dont le nom local est adad. Ces deux essences rejettent bien, mais les rejets sont souvent broutés par les chameaux et autres animaux, et arrivent rarement à dépasser 5 cm de haut. Les travailleurs ne font rien pour protéger ces pousses. Parfois, ils brûlent les souches afin de dégager le chemin pour les carrioles et les camions. Il en résulte que les ressources s'épuisent progressivement. Quand les arbres atteignent la maturité, ils sont abattus, et aucune mesure efficace de régénération ou de reboisement n'est prise. Il est urgent de résoudre ce problème dans le cadre du projet de carbonisation, qui doit attacher tout autant d'importance à la conservation des ressources qu'aux techniques de fabrication.
FIGURE 1. Abattage d'un grand Acacia bussei
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L'arbre est abattu et débité à la hache, seul instrument utilisé. Les haches sont fabriquées par des forgerons locaux qui façonnent la lame avec des ressorts à feuilles prélevés sur des poids lourds. La lame s'émousse rapidement à cause de la dureté de A. bussei, et il faut fréquemment l'affûter. |
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L'arbre est coupé aussi près du sol que possible. La souche ne dépasse pas 20 cm, soit moins de 5 pour cent de la hauteur totale, de l'arbre. Une fois abattu, l'arbre est coupé en tronçons d'environ 125 cm, ce qui permet de les transporter dans une carriole tirée par un âne. Le diamètre des troncs varie entre 15 et 90 cm. Presque toutes les branches sont utilisées. Seules sont éliminées les petites branches d'un diamètre inférieur à 3 cm portant des rameaux épineux. |
Collecte du bois
Quand il y a suffisamment de bois pour construire une meule, il est chargé dans des charrettes tirées par des ânes et transporté au centre de la zone d'abattage. On s'efforce de limiter au minimum les déplacements en charrettes, et la distance la plus longue qui ait été couverte pour les essais est de 200 m. En général, le chargement ne dépasse pas 250 à 300 kilogrammes.
Construction de la meule
La meule peut généralement accueillir de 10 à 35 tonnes de bois séché à l'air. On empile verticalement le bois sur le sol de manière à former une meule circulaire de deux étages au centre, l'étage inférieur étant composé des pièces les plus grandes. Les pièces sont serrées le plus possible, et les interstices sont bouchés avec des morceaux de bois.
FIGURE 4. Construction de la meule
La meule est recouverte de feuilles de métal
Quand tout le bois est empilé, on recouvre la meule de feuilles de métal provenant de vieux fûts à pétrole de 200 litres. Une fois enlevés le haut et le bas du fût, le cylindre métallique est découpé et aplati. On utilise deux types de fûts: en tôle mince (environ 1,5 mm d'épaisseur) et en tôle plus épaisse (2,5 mm). Ces derniers sont plus recherchés, mais de plus en plus rares. D'après les renseignements fournis par les travailleurs, la tôle mince permettrait d'effectuer de quatre à cinq fournées, tandis que la tôle plus épaisse résiste pendant au moins une quinzaine d'opérations. Les feuilles métalliques sont placées sur la pile de bois de manière à se chevaucher.
FIGURE 5. La meule est recouverte de feuilles de métal
La meule est recouverte de terre
Le bas de la meule, sur une hauteur d'environ 125 cm, n'est pas recouvert de métal mais entouré de branches épineuses. Partant de la base, les branches et les feuilles de métal sont recouvertes de terre sur une épaisseur d'environ 5 cm. D'un rouge sombre et d'un grain très fin, cette terre locale porte le nom de hargen. Celle qui se prête le mieux à cette opération contient des racines fines qui retiennent la terre en mottes, ce qui l'empêche de s'infiltrer dans les interstices entre les feuilles de métal.
FIGURE 6. La meule est recouverte de terre
Allumage de la meule
Pour allumer la meule, un homme grimpe au sommet et retire une partie de la terre et plusieurs feuilles de métal pour accéder au bois. Un petit feu est alors allumé en haut du chargement. Après quelques minutes, les feuilles de métal sont remises en place et recouvertes de terre. Des évents d'environ 10 cm de diamètre sont pratiqués à des intervalles d'un mètre dans la terre qui recouvre les branches épineuses, pour permettre à l'air d'entrer et à la fumée de sortir. Dans les grands fours d'une capacité de 20 à 35 tonnes de bois séché à l'air, des évents sont également ménagés dans la section supérieure.
FIGURE 7. Allumage de la meule
Contrôle du four
Une fois carbonisé, le bois occupe un volume moitié moindre et, par conséquent, à mesure que la carbonisation avance, la meule se rapetisse. Les travailleurs surveillent attentivement le four pour s'assurer que les feuilles de métal et la terre qui le recouvrent demeurent en place, car si la terre s'infiltre entre les feuilles de métal et recouvre le bois qui se trouve dessous, il se forme alors des incuits (morceaux de bois partiellement carbonisés). Par ailleurs, s'il entre trop d'air, le bois est réduit en cendres, ce qui diminue le rendement de charbon. A mesure que la meule devient plus petite, cela peut entraîner des éboulements de terre, et il est souvent nécessaire de soutenir les parois avec des pièces de bois. Le nombre d'évents pratiqués autour de la bordure de branches épineuses pour faire entrer l'air et évacuer la fumée ainsi que leur dimension sont réglés selon les conditions du vent et le déroulement de l'opération. La carbonisation dure de quatre à dix jours, selon la dimension de la meule et l'état du bois.
Fermeture et refroidissement
Le feu progresse à travers la meule jusqu'à ce qu'il atteigne les orifices ménagés dans la partie inférieure. Dans les grands fours, dès que le feu atteint les évents supérieurs, on bouche ces derniers. Quand la bordure de branches épineuses prend feu, on considère que la carbonisation est achevée, et le four est fermé en vue de son refroidissement. Ce qui reste de branchages est enlevé, et le four, hermétiquement colmaté avec de la terre, est mis à refroidir pendant une dizaine de jours.
Exposition du charbon à l'air libre
On retire la terre et les feuilles de métal. La pile est alors démantelée, et le charbon de bois est étalé sur le sol. Les éventuels brasiers sont isolés et recouverts de terre, afin de les éteindre. Le charbon est surveillé pendant 24 heures pour éviter qu'il ne s'enflamme de nouveau.
FIGURE 8. Le four refroidi est ouvert et le charbon exposé a l'air libre
Incuits
Tous les incuits sont ramassés et placés dans une petite meule construite à proximité selon la même méthode. La carbonisation dure en général moins de 24 heures et le refroidissement deux jours seulement.
Chargement et transport
Le charbon est transporté par camion et remorque. Les travailleurs dégagent une voie d'accès aux fours pour charger directement le charbon, de manière à réduire au minimum les pertes pendant la manipulation. Le chargement se fait à l'aide de fourches et de paniers d'osier. Les morceaux les plus gros sont soigneusement empilés autour des parois de la remorque et du camion, de façon à pouvoir ensuite déverser le charbon en vrac à l'intérieur. Le charbon obtenu à partir d'Acacia bussei est exceptionnellement solide, et il suffit de soutenir les piles de charbon avec des pieux en bois de 7 cm de diamètre espacés de 30 cm. Cette méthode permet d'empiler le charbon de bois sur 3 m. Les chargements types sont de 12 tonnes pour un camion et de 15 tonnes pour la remorque.
FIGURE 9. Chargement du charbon sur la remorque
Transport à Mogadiscio
Le camion et la remorque chargés à plein partent pour Mogadiscio, située à 300-350 km des chantiers. La route goudronnée qui y mène est en très mauvais état à certains endroits, et il faut compter 12 heures de voyage, normalement réparties sur deux jours. Les pertes de charbon de bois pendant le voyage sont négligeables. On continue de fabriquer du charbon de bois pendant la saison des pluies, mais il peut y avoir des pénuries dans les villes si les chemins deviennent impraticables.
FIGURE 10. Camion et remorque: 27 tonnes de charbon de bois
Tableau 1: Données concernant la carbonisation
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Teneur moyenne en eau du bois (à l'état vert) |
Poids du bois dans le four (sec à l'air) |
Poids du bois dans le four (anhydre) |
Phase de carbonisation |
Phase de refroidissement |
Poids du charbon de bois produit (base anhydre) |
Poids des incuits (base anhydre) |
Coefficient de conversion du bois en charbon de bois (p/p base anhydre) |
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(%) |
(kg) |
(kg) |
(jours) |
(jours) |
(kg) |
(kg) |
(%) |
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Four local |
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Essai n° 1 |
17,4 |
14088 |
11637 |
3,6 |
12 |
4791 |
01 |
41 |
|
Essai n° 2 |
24,5 |
31751 |
23972 |
8,4 |
9 |
10056 |
1514 |
42 |
|
Essai n°3 |
24,7 |
15529 |
11693 |
6,2 |
10 |
4589 |
-2 |
39 |
|
Four transportable |
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Moyenne des six essais |
22,6 |
2681 |
2077 |
1,0 |
0,7 |
739 |
57 |
36 |
1 Malgré une fouille minutieuse, aucun incuit n'a été trouvé dans le charbon de bois. 2 Les incuits n'ont pas été pesés, mais on a estimé leur poids à environ 500 kg.
NOTE: Les mesures ci-après ont été effectuées sur des échantillons de bois représentatifs: teneur en eau à l'aide de la méthode normalisée de séchage en étuve à 105°C-110°C; densité à l'aide de la méthode spécifiée dans TAPPI Standard T18 M-50. Des échantillons représentatifs de charbon de bois ont été prélevés dans chaque essai et analysés afin de déterminer les cendres, les substances volatiles totales, la teneur en carbone fixé, la teneur en eau et la valeur calorifique. Ces analyses ont été effectuées à l'ODNRI selon les British Standard 1016 (partie 4). La teneur en cendres et la valeur calorifique du bois ont également été analysées. On trouvera aux tableaux 2 et 3 le détail de ces analyses ainsi que les densités apparentes du charbon de bois.
Tableau 2: Analyse du charbon de bois
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Teneur en eau (poids humide) |
Substances volatiles 1 (poids humide) |
Cendres (poids humide) |
Teneur en carbone fixé (poids humide) |
Valeur calorifique brute (poids anhydre) |
Densité apparente (poids anhydre) |
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(%) |
(%) |
(%) |
(%) |
(MJ/kg) |
(kg/m3) |
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Four Bay |
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Essai n°1 |
4,45 |
20,07 |
5,62 |
69,86 |
28,95 |
380 |
|
Essai n°2 |
5,22 |
14,97 |
5,09 |
74,72 |
29,89 |
340 |
|
Essai n°3 |
2,21 |
9,94 |
5,02 |
82,83 |
31,45 |
- |
|
Four transportable |
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|
|
|
Moyenne des six essais |
3,73 |
12,33 |
4,70 |
79,24 |
30,56 |
350 |
1 Le pourcentage indiqué pour les substances volatiles correspond au total dos substances volatiles moins l'eau.Tableau 3: Analyse du bois
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Essences |
Nom local |
Emplacement |
Densité |
Teneur en eau |
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|
Intervalle des valeurs (poids anhydre) |
Moyenne (poids humide) |
Intervalle de valeurs (poids humide) |
Moyenne (poids humide) |
|||
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(kg/m3) |
(kg/m3) |
(%) |
(%) |
|||
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Acacia bussei 1 |
Galol |
Région de Bay |
722-1174 |
928 |
9-40 |
22 |
|
A. senegal |
Adad |
Région de Bay |
544-808 |
656 |
10-46 |
29 |
1 Cendres (poids humide): 1,25 pour cent; la valeur calorifique brute porte sur le poids sec: 19,30 MJ/kg.NOTE: La température des fours a été mesurée à l'aide de thermocouples en acier chromé reliés à un cadran numérique et insérés dans les différentes parties des fours au moyen de conduits métalliques. La position des thermocouples est sujette à varier avec le tassement qui se produit Pendant la carbonisation.
Pont-bascule de Mogadiscio
A Mogadiscio, les camions se rendent au pont-bascule. Chaque camion avec sa remorque a été préalablement pesé à vide. On les pèse ensuite avec leur chargement, et la quantité de charbon de bois est alors calculée par soustraction. En 1983, plus de 42000 tonnes sont entrées dans la capitale.
Du pont-bascule, le camion se dirige vers l'un des nombreux points de vente de charbon de bois de Mogadiscio, qui sont tous contrôlés par la coopérative de commercialisation du charbon de bois. On décharge simplement en déversant la cargaison sur le sol devant le magasin. Le charbon est ensuite porté à l'intérieur dans des paniers d'osier. Il existe un système efficace du contrôle de la qualité. Si le gérant du magasin, qui est membre de la coopérative de commercialisation, n'est pas satisfait de la qualité, il peut porter plainte auprès de la Coopérative des charbonniers. Le motif de mécontentement peut être une carbonisation incomplète ou une proportion excessive de fragments. La coopérative envoie des représentants pour inspecter le charbon. S'ils estiment que la plainte est justifiée, le propriétaire et les ouvriers du chantier sont alors pénalisés et le magasinier est dédommagé. La sanction consiste à réduire sensiblement le prix payé pour le lot de mauvaise qualité. C'est pourquoi les producteurs veillent tout particulièrement à la qualité. Les magasins revendent le poussier (débris de charbon de bois) aux coopératives de fabrication de chaux, qui l'utilisent dans des fours à cuve. Le poussier en provenance de magasins situés aussi loin que Baidoa est transporté expressément jusqu'à Mogadiscio, à 250 km de là.
On a réalisé trois essais avec la méthode Bay. Aux fins de contrôle et de comparaison, on a utilisé le même bois dans les essais portant sur le four métallique transportable et sur la méthode Bay. Pour l'essai avec le four métallique transportable, on a suivi la méthode standard décrite dans le Guide de technologie rurale de l'ODNRI n° 12 sur la production de charbon de bois avec un four métallique transportable. Le bois, le charbon de bois et les incuits ont été pesés à 500 g prés. Les résultats de la pesée, les données concernant la carbonisation et les coefficients de conversion figurent au tableau 1.
L'étude a démontré que la méthode Bay permet de produire efficacement du charbon de bois de bonne qualité avec des rendements supérieurs à 40 pour cent (poids anhydre).
Les bons résultats obtenus sont dus en partie au fait que la variété Acacia bussei se prête particulièrement bien à la fabrication de charbon de bois. En effet, des rendements de 36 pour cent ont été obtenus avec le four métallique transportable, alors que les rendements moyens sont généralement de 20 à 25 pour cent lorsqu'on utilise d'autres essences.
L'abattage à l'aide de haches de fabrication locale a été efficace, les pertes étant inférieures à 5 pour cent de la matière première totale. Le mode original de chargement et de transport permet d'utiliser au maximum la capacité des camions et des remorques en évitant l'emploi de sacs. Enfin, le coût de la méthode Bay est comparable à celui des fours métalliques transportables.
Comme il a été mentionné plus haut, bien que l'espèce préférée pour la production de charbon de bois rejette bien, la plupart des pousses ont été détruites par les animaux. Etant donné qu'aucune mesure de protection n'est prise par les travailleurs pour préserver les rejets, les ressources diminuent.
Les bons résultats obtenus par la méthode Bay et sa grande efficacité sont dus en bonne partie à l'application des feuilles de métal. Mais celles-ci se font rares et, si l'on diminue leur nombre, l'efficacité s'en trouvera amoindrie. Il importe également de disposer d'une qualité de terre analogue à celle décrite dans le rapport, afin d'éviter que le charbon de bois ne se trouve mélangé à de la terre s'infiltrant à travers les interstices des feuilles métalliques. Il faut une grande habileté pour construire et faire fonctionner efficacement le four Bay, et un apprentissage poussé est nécessaire pour apprendre à s'en servir. C'est pourquoi son introduction ailleurs demeure aléatoire, et il se peut que l'on préfère adopter d'autres méthodes d'une efficacité comparable.
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